[發明專利]一種聚氨酯的改性方法

有效

• 申請號: 201010300598.8
• 申請日: 2010-01-22
• 公開（公告）號: CN101735427A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發明（設計）人: 李敏銳;劉麗;區潔;劉淑娟;王新靈
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C08G18/78
• 分類號: C08G18/78;C08G18/79
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 羅蔭培

技術領域

本發明涉及一種高分子材料的改性方法，特別是一種聚氨酯的改性方法。?

背景技術

聚氨酯是一類具有由于其具有優異的機械性能、耐磨性能、耐疲勞性、耐化學腐蝕及高抗沖性等，正成為一類重要的工程材料而受到廣泛重視。但是傳統聚氨酯材料存在耐熱性、耐水性不好、表面性能及介電性能差的缺點，因而限制了它在某些領域的應用。?

Wang，X.L.等在J.Appl.Polym.Sci.2008，108，644中提到通過聚二甲基硅氧烷與聚氨酯進行反應，可得到一類耐水的有機硅改性的聚氨酯。?

Kennedy，J.P.等在J.Polym.Sci.Part?A：Polym.Chem.2009，47，38中提到用聚異丁烯二胺與聚氨酯共聚，可明顯提高聚氨酯的耐水解和耐氧化性能。?

Sakai，M.等在Macromoleculars.2009，42，8322中提到用聚碳酸酯二醇與聚氨酯共聚，可明顯提高聚氨酯的機械強度。?

這些研究表明通過某種性能特殊的化合物與聚氨酯共聚，可以很好的提高聚氨酯相應的性能。到目前為止，這些改性的聚氨酯雖然通過改變用來改性的化合物含量可以調節聚氨酯相應的性能，但這些用來改性的化合物并不能對聚氨酯的性能進行調控，它們對聚氨酯的改性比較單一。?

離子液體聚合物由于其中含有可以置換的陰陽離子對而賦予其可調/可控的性能。目前在氣體吸收，微波材料，聚合物電解質，催化膜和儲氫材料以及納米復合材料等方面吸引了眾多關注。?

Tang，J.B.在Macromolecules.2008，41，493中提到用咪唑類苯乙烯基離子液體制備透明的吸波材料，制備的材料具有較高的介電常數。?

Cardiano，P.等在J.Mater.Chem.2008，18，1253上報道了聚離子液體的疏水性能，發現離子液體中含有的不同陰陽離子對于材料的疏水性能影響很大。?

Itoh，H等在J.Am.Chem.Soc.2004，126，3026報道了離子液體對于納米材料的溶解性的影響，通過簡單的陰離子離子交換就可以實現對納米材料的溶解性能的改變。?

Park，M.J.等在Chem.Mater.2006，18，1546上發表了離子液體對于碳納米管的溶解性影響，也發現通過離子交換就可以改變碳納米管在不同極性溶劑中的溶解性能。?

這些有關離子液體的研究都證明了離子液體及其聚合物的性能通過簡單的離子交換也能達到改變材料性能的目的，這對于材料的設計以及制備性能可調/可控的材料是很有意義的。但是目前離子液體聚合物的種類比較單一，且主要集中在含有乙烯基，烯丙基類離子液體的自聚合和共聚合方面。這些含有乙烯基或者烯丙基類的離子液體聚合物往往比較脆而限制了它的使用范圍。?

發明內容

本發明的目的是提供一種聚氨酯的改性方法，采用一種用離子液體改性聚氨酯的方法，得到一種性能可調/可控的離子液體改性的聚氨酯，該離子液體改性的聚氨酯具有提高的熱力學性能。并且，離子液體由于具有聚氨酯其它改性物不具備的可進行陰離子交換的優點，該離子液體改性的聚氨酯還具有性能可調/可控的功能。聚氨酯是一類分子鏈段較為柔軟的聚合物，將具有較強分子間作用力的離子液體引入到聚氨酯中，一方面可以提高聚氨酯的力學性能等，另一方面也可以降低離子液體的脆性。此外，很重要的是該材料可以通過離子液體簡單的陰離子交換改變聚氨酯材料性能，達到實現聚氨酯性能可調/可控的目的。?

本發明一種聚氨酯的改性方法如下，以下均用重量份來表示：?

將5～10份離子液體溶解于60～100份有機溶劑中，與10～30份異氰酸酯于60～100℃下反應3～4小時，再與10～30份聚合物多元醇繼續在60～100℃下反應4～6小時，然后在真空條件下用2-5份的3，3’-二氯4，4’-二氨基二苯基甲烷在70～120℃固化6-12小時得到一種離子液體改性的聚氨酯。?

本發明使用的離子液體分子結構式為：?